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1、专题十三 限时训练(限时:45分钟) 【测控导航】考点题号(难易度)1.衰变、核反应方程与核能2(1)(易),4(1)(易),5(1)(易),6(中)2.氢原子能级跃迁、光电效应1(易),3(1)(易),7(1)(中),8(1)(易)3.动量定理的应用4(2)(中),5(2)(中)4.动量守恒定律的应用2(2)(易),3(2)(中),7(2)(中),8(2)(中)1.(2015浙江考前模拟)氢原子能级分布如图所示.(1)(单选)下列关于氢原子的说法,正确的是( )A.氢原子第一激发态的能量是-13.6eVB.氢原子光谱是连续谱C.基态氢原子
2、能吸收10.2eV的光子发生跃迁D.在氢原子谱线中,从n=2能级跃迁到n=1能级时,辐射光子的波长最短(2)一群氢原子受激发后处于n=3能级,当它们向低能级跃迁时,辐射的光照射光电管阴极K,发生光电效应,测得遏止电压Uc=9.80V.则逸出光电子的最大初动能及阴极K的逸出功各为多少?解析:(1)-3.4eV-(-13.6eV)=10.2eV,从其他能级跃迁到n=1能级时,能级差最小的是从n=2能级跃迁到n=1能级,故辐射光子的频率最小,光子的波长最长,选项C正确.(2)根据动能定理-eUc=0-Ek,Ek=9.8eV;初动能最大的电子是从能级3跃迁至能级1辐射的光照射光电管阴极
3、K时产生的,则hν=E3-E1Ek=hν-W解得W=2.29eV.答案:(1)C (2)9.8eV 2.29eV2.(2015浙大附中模拟)(1)(单选)核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天,会释放β射线;铯137是铯133的同位素,半衰期约为30年,发生衰变时会辐射γ射线,下列说法正确的是( )A.碘131释放的β射线由氦核组成B.铯137衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子能量C.与铯137相比,碘131衰变更慢D.铯133和铯137含有相同的质子数(2)一个连同装备共有100kg的宇航员,脱离宇宙飞船后,在离飞船45m的位置与飞船处于
4、相对静止的状态.装备中有一个高压气源,能以50m/s的速度喷出气体.宇航员为了能在10min时间内返回飞船,他需要在开始返回的瞬间一次性向后喷出的气体质量为多少?解析:(1)β射线是电子流,γ光子能量大于可见光光子能量,同位素含有相同的质子数,选项D正确.(2)设宇航员的速度为u,则u==m/s=0.075m/s,释放质量为m1的气体后,则根据动量守恒有0=m1v-(M-m1)u,代入数据得m1≈0.15kg.答案:(1)D (2)0.15kg3.(2015浙江自选模块)(1)(单选)以下说法正确的是( )A.所有原子核中的质子数和中子数都相等B.在核反应中,质量数守恒、电荷
5、数守恒C.氢原子从高能级向低能级跃迁时能辐射出γ射线D.只要光照射金属电极的时间足够长,就能发生光电效应(2)(2015杭州二中仿真考试)光滑水平面上,用弹簧相连接的质量均为2kg的A,B两物体都以v0=6m/s的速度向右运动,弹簧处于原长.质量为4kg的物体C静止在前方,如图所示,B与C发生碰撞后粘合在一起运动,在以后的运动中,求:①弹性势能最大值为多少?②当A的速度为零时,弹簧的弹性势能为多少?解析:(1)有些原子核中质子数与中子数相等,但大部分原子核内的质子数与中子数并不相等,故选项A错误;在核反应中,质量数守恒,电荷数也守恒,选项B正确;氢原子从高能级向低能级跃迁时辐射
6、出光子,并不辐射γ射线,故选项C错误;如果照射光的频率低于该金属的极限频率,无论照射时间多长,都不能发生光电效应,选项D错误.(2)①B,C碰撞瞬间,B,C的总动量守恒,由动量守恒定律得mBv0=(mB+mC)v解得v=2m/s,三个物体速度相同时弹性势能最大,由动量守恒定律得mAv0+mBv0=(mA+mB+mC)v共,解得v共=3m/s,设最大弹性势能为Ep,由能量守恒得Ep=mA+(mB+mC)v2-(mA+mB+mC)=12J.②当A的速度为零时,由动量守恒定律得mAv0+mBv0=(mB+mC)vBC解得vBC=4m/s,则此时的弹性势能Ep′=mA+(mB+mC)v
7、2-(mB+mC)=0.答案:(1)B (2)①12J ②04.(2015浙江镇海中学模拟)(1)(单选)关于原子核的结合能,下列说法正确的是( )A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B.一重原子核衰变成α粒子和另一原子核,衰变产物的结合能之和一定小于原来重核的结合能C.比结合能越大,原子核越不稳定D.自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能(2)一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离.已知前部分的卫星质量为m
